EP1809920A1 - Nehmerzylinder - Google Patents

Nehmerzylinder

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Publication number
EP1809920A1
EP1809920A1 EP05801565A EP05801565A EP1809920A1 EP 1809920 A1 EP1809920 A1 EP 1809920A1 EP 05801565 A EP05801565 A EP 05801565A EP 05801565 A EP05801565 A EP 05801565A EP 1809920 A1 EP1809920 A1 EP 1809920A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
slave cylinder
fastening
ring
housing
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05801565A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Rammhofer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH
LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Original Assignee
LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG, LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH filed Critical LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
Publication of EP1809920A1 publication Critical patent/EP1809920A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D25/082—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member the line of action of the fluid-actuated members co-inciding with the axis of rotation
    • F16D25/083—Actuators therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/12—Details not specific to one of the before-mentioned types
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/08—Details or arrangements of sealings not provided for in group F16D3/84

Definitions

  • the present invention relates to a slave cylinder, in particular for a hydraulic system of a motor vehicle, comprising a housing with an outer tube and a fastening ring and a guide sleeve with an inner tube, wherein the outer tube and inner tube delimit a pressure chamber in which an annular piston axially wherein the foundeds ⁇ sleeve comprises a mounting plate, which is pressed against the mounting ring, wherein between the inner region and the mounting plate in a sealing groove, a seal is arranged and in an outer region of Be ⁇ fastening ring means for exercising a axial force of the mounting ring are arranged on the mounting plate.
  • a generic slave cylinder in which the pressure chamber is bounded by an inner metallic cylinder and an outer plastic housing.
  • the connection between the two components takes place by screwing to the transmission housing, wherein between the two a seal for sealing the pressure chamber is arranged to the outside.
  • the pressure chamber is formed here by two metal tubes arranged concentrically to one another, which are welded together on the side facing the transmission housing.
  • the pressure prevailing in operation in the pressure chamber exerts a so-called spreading force, which tries to unscrew both parts.
  • the spreading force arises from the fact that a (initially small) um ⁇ running notch is pressed into the seat between the two components by the internal pressure and thus acting perpendicular to the surface pressure force, so that a surface can be acted upon in the axial direction.
  • the compressive force thus produces a sectional wedge-shaped circumferential notch, which allows an axially effective spreading force. The larger this notch, the more at the same pressure - as the effective area increases - the spreading force.
  • a slave cylinder in particular for a hydraulic system of a motor vehicle, comprising a housing with an outer tube and a fastening ring and a guide sleeve with an inner tube, the outer tube and inner tube defining a pressure chamber in which an annular piston can be arranged axially displaceable and wherein the mecanics ⁇ sleeve comprises a mounting plate, which is pressed against the mounting ring, wherein between the inner region and the mounting plate in a sealing groove, a seal is arranged and in an outer region of Be ⁇ fastening ring means for exercise an axial force of the mounting ring are arranged on the mounting plate, characterized in that the surface pressure caused by the means for exerting an axial force zwi ⁇ 's inner region and mounting plate is greater than one on this by pressurizing the pressure chamber s Spreading stress applied during operation.
  • the inner tube is vor ⁇ preferably made of metal, the housing preferably made of plastic.
  • the mutually facing surfaces are vor ⁇ preferably approximately cylindrical.
  • the means for exerting an axial force of the fastening ring on the fastening device can be a flanging of the fastening plate around the fastening ring, but can alternatively or additionally also comprise (several) screws for fastening. attachment of the slave cylinder to a transmission housing. The screws preferably protrude by screwing eyes of the outer region of the fastening ring into threaded bores of the gear housing.
  • the outer region preferably has a distance from the transmission housing, so that the Annpresskraft of the screws is introduced substantially only over the inner region of the mounting ring in the transmission housing.
  • the outer region thus does not contact the slave cylinder, even when the slave cylinder is mounted on the transmission housing, so that the slave cylinder is supported on the transmission housing only in the inner region.
  • the surface pressure of the adjacent surface is increased in the case of a contact force which is the same across the entire surface, and it is exerted in the critical region directly around the pressure chamber.
  • a back surface of the housing facing the fastening plate is designed to be circumferentially undulating in the undeformed, non-assembled state.
  • the back surface of the housing is the substantially radially extending support surface on the mounting plate. Seen in the axial direction, the course of the surface can be plane, an arbitrary radial section thus has a substantially line-shaped surface, but can also have different axial heights in the radial direction.
  • the circulating shafts may additionally extend obliquely or spirally or the like in the radial direction.
  • wave troughs are in the region of the attachment eyes and wave crests in areas between the attachment eyes.
  • the surface pressure is thereby distributed more uniformly over the circumference in the screwed state.
  • the wave-shaped formation corresponds approximately to a sinusoid.
  • the sine curve preferably has an amplitude (measured as the distance between the wave crest and the wave trough of a straight envelope) of approximately 0.05 to 0.6 mm, preferably approximately 0.2 mm.
  • a slave cylinder in particular for a hydraulic system of a motor vehicle, on a transmission housing
  • the slave cylinder comprising a housing with an outer tube and a fastening ring and a guide sleeve with a cylindrical inner tube and Outer tube and cylindrical inner tube define a pressure chamber in which an annular piston can be arranged axially displaceable
  • the guide sleeve comprises a mounting plate, which is arranged in the installed position of the slave cylinder between an inner region of the fastening ring and a transmission housing, wherein ren between the inne ⁇ A seal is arranged in the region and the fastening plate in a sealing groove, and in an outer region of the fastening ring, screw-on rings for receiving screws, with which the slave cylinder is fastened to the gear housing, are characterized in that that the outer region has a distance from the transmission housing, so that the Annpresskraft of the screws is introduced substantially only over the inner region of the mounting ring in
  • Fig. 2 is an illustration of the mounting surface of the housing
  • FIG. 3 shows a development of the housing along a circumferential cutting edge A-A in FIG. 1.
  • Fig. 1 shows a partial section through a slave cylinder 1 of a hydraulic system of a motor vehicle, a so-called Centralized Servo Cylinder (abbreviated CSC).
  • CSC Centralized Servo Cylinder
  • This comprises a guide sleeve 2 which is arranged substantially ko ⁇ axially to a transmission input shaft, not shown here.
  • the guide sleeve 2 is connected to a housing 3, wherein guide sleeve 2 and housing 3 include a pressure chamber 4, in which a not shown here Ring piston for actuation, for example, a release bearing affykupp ⁇ ment is movably arranged.
  • the pressure chamber 4 is connected to a supply line of the hydraulic system, not shown here, so that it can be acted upon hydraulically with pressure, for example, a master cylinder.
  • the housing 3 essentially comprises an outer tube 5, which limits the actual pressure chamber 4.
  • the outer tube 5 merges into an essentially radially extending circumferential fastening ring 6, which comprises screw-on eyelets 7 for fastening the slave cylinder 1 by means of screws 9 to a gear housing 8 shown schematically here.
  • a gear housing 8 shown schematically here.
  • three An ⁇ screwing 7 are arranged distributed around the circumference of the housing 3, but here also two or four or more attachment eyes 7 may be provided.
  • the guide sleeve 2 comprises a cylindrical inner tube 10, which merges into a substantially radially outwardly extending circumferential attachment plate 11. This in turn passes radially outward into a grooved ring 12, which engages in a circumferential annular groove 13 of the housing 3.
  • slave cylinder 1 of the fastener plate 11 When mounted and attached to the gear housing 8 slave cylinder 1 of the fastener plate 11 is located between the gear housing 8 and the housing 3 of the CSC.
  • a seal 15 is inserted in a circumferential sealing groove 14, for example in the form of an O-ring or a molded seal.
  • the gear housing 8 facing surface of the housing 3 is now mentally in an inner region 16 which extends from the pressure chamber 4 to the circumferential annular groove 13, and in an outer region 17 which extends radially from the annular groove extends to the outside, split.
  • the inner region 16 serves to seal the pressure chamber 4 to the outside
  • the outer region 17 essentially serves only to receive the attachment eyes 7.
  • the outer region 17 has a distance X from the transmission housing 8 in the mounted state. This has the consequence that by tightening the screws 9 only a pressing force substantially in the inner region 16 in the direction Rich ⁇ on the gear housing 8 is exercised.
  • the outer region 17 thus does not rest on the transmission housing 8 even after the screws 9 have been tightened.
  • the inner region 16 can be pressed against the fastening plate 11 and thus the gear housing 8 with a preload which produces a locally high surface pressure.
  • spreading surface 18 Between the inner region 16 and the fastening plate 11 there is a so-called spreading surface 18, which essentially arises because hydraulic fluid is pressed into the gap between the housing 3 and the fastening plate 11 and pushes them apart, so that one in the axial direction counteracting the force exerted by means of the screws 9 pressing force acting force in this area acts. If the force exerted on the spreading surface 18 greater than the pressing force (ie locally the expansion stress as spreading force per area is greater than the entge ⁇ genzen surface pressure), so the pressure chamber 4 facing Be ⁇ rich dissolves the transition surface between the housing 3 and mounting plate eleventh slowly, so that the gap is further increased. If the gap becomes so large that the seal is only clamped with a small axial force or no axial force at all, the seal fails and hydraulic fluid emerges.
  • the spreading force depends on the effective spreading surface 18 and the pressure in the pressure chamber 4.
  • the supernatant X now makes it possible to tighten the screws 9 in such a way that in the area of the spreading surface 18 such a high surface pressure in the axial direction is effected on the transmission housing 8 that it is generally higher than that due to the pressure in the pressure chamber 4 in this area exerted pressure force. This results in no or only a small gap, so that the spreading surface 18 does not reach at least the seal 15.
  • the attachment plate 11 may be crimped in the outer region 17 to the housing 3 of the CSC.
  • the flanging can take place in such a way that the pressure force between housing 3 and mounting plate 11 shown above is generated solely by these.
  • FIG. 2 shows a perspective view in FIG. 2.
  • the shaft does not extend in the radial direction, but in the circumferential direction.
  • Wave crests 19 are shown in FIG. 2 as a double line, wave troughs 20 as a simple line. Wave crests 19 and wave troughs 20 extend substantially radially, this being indicated by dashed auxiliary lines in radial extension.
  • Fig. 3 therefore shows a development along the section AA in Fig.
  • Fig. 3 plotted on the abscissa.
  • Fig. 3 are also indicated as vertical dash-dotted lines the attachment eyes 7 ange ⁇ .
  • A measured between wave crest and wave trough
  • wave crests 19 being arranged between the attachment eyes 7 and Wellentä ⁇ ler 20 in the region of the attachment eyes 7.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

Bei einem Nehmerzylinder (1) , insbesondere für ein hydraulisches System eines Kraftfahrzeuges, umfassend ein Gehäuse mit einem Außenrohr (5) und einem Befestigungsring sowie eine Führungshülse mit einem Innenrohr (10) , wobei Außenrohr und Innenrohr einen Druckraum begrenzen, in dem ein Ringkolben axial verschieblich angeordnet werden kann und wobei die Führungshülse (2) einen Befestigungsteller (ll)umfasst, der gegen den Befestigungsring (6) gedrückt wird, wobei zwischen dem inneren Bereich und dem Befestigungsteller in einer Dichtungsnut eine Dichtung (15) angeordnet ist und in einem äußeren Bereich des Befestigungsringes ein Mittel (9) zur Ausübung einer axialen Kraft des Befestigungsrings auf den Befestigungstellers angeordnet sind, wird erreicht, dass die Dichtung zwischen Gehäuse und Innenrohr nicht oder zumindest mit geringerer Wahrscheinlichkeit unter hohen Innendrüsken versagt, indem die von dem Mittel zur Ausübung einer axialen Kraft bewirkte Flächenpressung zwischen innerem Bereich und Befestigungsteller grösser ist als eine auf diese durch Druskbeauf schlagung des Druckraumes in Betrieb ausgeübte Spreiz Spannung.

Description

Nehmerzylinder
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Nehmerzylinder, insbesondere für ein hyd¬ raulisches System eines Kraftfahrzeuges, umfassend ein Gehäuse mit einem Au¬ ßenrohr und einem Befestigungsring sowie eine Führungshülse mit einem Innen¬ rohr, wobei Außenrohr und Innenrohr einen Druckraum begrenzen, in dem ein Ringkolben axial verschieblich angeordnet werden kann und wobei die Führungs¬ hülse einen Befestigungsteller umfasst, der gegen den Befestigungsring gedrückt wird, wobei zwischen dem inneren Bereich und dem Befestigungsteller in einer Dichtungsnut eine Dichtung angeordnet ist und in einem äußeren Bereich des Be¬ festigungsringes ein Mittel zur Ausübung einer axialen Kraft des Befestigungsrings auf den Befestigungstellers angeordnet sind.
Aus der DE 102 22 730 ist ein gattungsgemäßer Nehmerzylinder bekannt, bei dem der Druckraum von einem inneren metallischen Zylinder und einem äußeren Kunststoffgehäuse begrenzt wird. Die Verbindung beider Bauteile erfolgt durch Verschraubung an dem Getriebegehäuse, wobei zwischen beiden eine Dichtung zur Abdichtung des Druckraumes nach außen angeordnet ist.
Ein weiterer Nehmerzylinder ist beispielsweise aus der DE 43 13 346 bekannt. Der Druckraum wird hier durch zwei konzentrisch zueinander angeordnete Metallrohre gebildet, die auf der dem Getriebegehäuse zugewandten Seite miteinander ver¬ schweißt sind.
An der druckraumseitigen Verbindungsstelle beider Bauteile, also zwischen Füh¬ rungshülse und Kunststoffgehäuse, übt der im Betrieb herrschende Druck in dem Druckraum eine so genannte Spreizkraft aus, die beide Teile auseinanderzudrü¬ cken versucht. Die Spreizkraft entsteht dadurch, dass durch den Innendruck und die damit senkrecht zur Oberfläche wirkende Druckkraft eine (zunächst kleine) um¬ laufende Kerbe in die Sitzfläche zwischen beiden Bauteilen gedrückt wird, sodass eine in axialer Richtung beaufschlagbare Fläche entsteht. Die Druckkraft erzeugt also eine im Schnitt gesehen keilartige umlaufende Kerbe, die eine axial wirksame Spreizkraft ermöglicht. Je größer diese Kerbe, desto stärker bei gleichem Druck - da sich die wirksame Fläche vergrößert - die Spreizkraft. Dadurch kann die Dich- tung zwischen beiden Bauteilen so weit axial druckentlastet werden, dass diese dem radial wirkenden Druck nicht mehr standhält und versagt. Bei miteinander ver¬ schweißten Bauteilen, wenn also Führungshülse und Gehäuse aus miteinander verschweißbaren Materialen - meist Metallen - bestehen ist dieses Problem durch die stärker belastbare Verbindung meist nicht so gravierend. Sind die Bauteile aber nicht rundum, sondern nur punktweise verschweißt, kann das genannte Problem ebenfalls auftreten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Nehmerzylinder an¬ zugeben, bei dem die Dichtung zwischen Gehäuse und Innenrohr nicht oder zu¬ mindest mit geringerer Wahrscheinlichkeit unter hohen Innendrücken versagt.
Dieses Problem wird gelöst durch einen Nehmerzylinder, insbesondere für ein hyd¬ raulisches System eines Kraftfahrzeuges, umfassend ein Gehäuse mit einem Au¬ ßenrohr und einem Befestigungsring sowie eine Führungshülse mit einem Innen¬ rohr, wobei Außenrohr und Innenrohr einen Druckraum begrenzen, in dem ein Ringkolben axial verschieblich angeordnet werden kann und wobei die Führungs¬ hülse einen Befestigungsteller umfasst, der gegen den Befestigungsring gedrückt wird, wobei zwischen dem inneren Bereich und dem Befestigungsteller in einer Dichtungsnut eine Dichtung angeordnet ist und in einem äußeren Bereich des Be¬ festigungsringes ein Mittel zur Ausübung einer axialen Kraft des Befestigungsrings auf den Befestigungstellers angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Mittel zur Ausübung einer axialen Kraft bewirkte Flächenpressung zwi¬ schen innerem Bereich und Befestigungsteller größer ist als eine auf diese durch Druckbeaufschlagung des Druckraumes im Betrieb ausgeübte Spreizspannung. Unter Spreizspannung ist hier die Flächenpressung entgegen gesetzte lokale auf ein Flächenelement bezogene Spreizkraft zu verstehen. Das Innenrohr ist vor¬ zugsweise aus Metall gefertigt, das Gehäuse vorzugsweise aus Kunststoff. Die einander zugewandten Flächen (an denen also der Ringkolben gleitet) sind vor¬ zugsweise etwa zylindrisch.
Das Mittel zur Ausübung einer axialen Kraft des Befestigungsrings auf den Befesti¬ gungsteller kann eine Umbördelung des Befestigungstellers um den Befestigungs¬ ring sein, kann alternativ oder zusätzlich aber auch (mehrere) Schrauben zur Be- festigung des Nehmerzylinders an einem Getriebegehäuse sein. Die Schrauben ragen vorzugsweise durch Anschraubaugen des äußeren Bereiches des Befesti¬ gungsringes in Gewindebohrungen des Getriebegehäuses.
Der äußere Bereich hat vorzugsweise einen Abstand von dem Getriebegehäuse, sodass die Annpresskraft der Schrauben im Wesentlichen nur über den inneren Bereich des Befestigungsringes in das Getriebegehäuse eingeleitet wird. Der äu¬ ßere Bereich liegt also auch bei an dem Getriebegehäuse montiertem Nehmerzy¬ linder nicht an diesem an, sodass sich der Nehmerzylinder nur im inneren Bereich an dem Getriebegehäuse abstützt. Dadurch wird bei gegenüber vollflächiger Anla¬ ge gleicher Anpresskraft die Flächenpressung der anliegenden Fläche erhöht, zu¬ dem wird diese im kritischen Bereich direkt um den Druckraum ausgeübt.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine dem Befestigungsteller zuge¬ wandte Rückenfläche des Gehäuses im unverformten nicht montierten Zustand umlaufend wellenförmig ausgebildet ist. Die Rückenfläche des Gehäuses ist die im Wesentlichen radial verlaufende Auflagefläche auf dem Befestigungsteller. In axia¬ ler Richtung betrachtet kann der Flächenverlauf dabei eben sein, ein beliebiger ra¬ dialer Schnitt hat dabei also eine im wesentlichen linienförmige Oberfläche, kann aber auch in radialer Richtung unterschiedliche axiale Höhen aufweisen. Bei¬ spielsweise können die umlaufenden Wellen zusätzlich in radialer Richtung schräg oder spiralförmig oder dergleichen verlaufen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass Wellentäler im Bereich der Anschraubaugen und Wellenberge in Bereichen zwischen den Anschraubaugen liegen. Die Flä¬ chenpressung wird dadurch im verschraubten Zustand gleichmäßiger über den Umfang verteilt.
Vorzugsweise entspricht die wellenförmige Ausbildung in etwa einer Sinuskurve. Dies ist so zu verstehen, dass eine Abwicklung bei konstantem Radius in etwa eine Sinuskurve ergibt. Die Sinuskurve hat vorzugsweise eine Amplitude (gemessen als Abstand gerader Einhüllender zwischen Wellenberg und Wellental) von etwa 0,05 bis 0,6 mm, vorzugsweise etwa 0,2 mm. Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch eine Anordnung eines Nehmerzylinders, insbesondere für ein hydraulisches System eines Kraftfahrzeu¬ ges, an einem Getriebegehäuse, wobei der Nehmerzylinder ein Gehäuse mit ei¬ nem Außenrohr und einem Befestigungsring sowie eine Führungshülse mit einem zylindrischen Innenrohr umfasst und wobei Außenrohr und zylindrisches Innenrohr einen Druckraum begrenzen, in dem ein Ringkolben axial verschieblich angeordnet werden kann und wobei die Führungshülse einen Befestigungsteller umfasst, der in Einbaulage des Nehmerzylinders zwischen einem inneren Bereich des Befesti¬ gungsring und einem Getriebegehäuse angeordnet ist, wobei zwischen dem inne¬ ren Bereich und dem Befestigungsteller in einer Dichtungsnut eine Dichtung an¬ geordnet ist und in einem äußeren Bereich des Befestigungsringes Anschraubau¬ gen zur Aufnahme von Schrauben, mit denen der Nehmerzylinder an dem Getrie¬ begehäuse befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Bereich einen Abstand von dem Getriebegehäuse hat, sodass die Annpresskraft der Schrauben im wesentlichen nur über den inneren Bereich des Befestigungsringes in das Ge¬ triebegehäuse eingeleitet wird.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen hydraulischen Nehmerzy¬ linder;
Fig. 2 eine Darstellung der Montagefläche des Gehäuses;
Fig. 3 eine Abwicklung des Gehäuses entlang einer umlaufenden Schnittkante A-A in Fig. 1.
Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt durch einen Nehmerzylinder 1 eines hydraulischen Systems eines Kraftfahrzeuges, einem so genannten Centralized Servo Cylinder (abgekürzt: CSC). Dieser umfasst eine Führungshülse 2, die im Wesentlichen ko¬ axial zu einer hier nicht dargestellten Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Die Führungshülse 2 ist verbunden mit einem Gehäuse 3, wobei Führungshülse 2 und Gehäuse 3 einen Druckraum 4 einschließen, in dem ein hier nicht dargestellter Ringkolben zur Betätigung zum Beispiel eines Ausrücklagers einer Fahrzeugkupp¬ lung beweglich angeordnet ist. Der Druckraum 4 ist verbunden mit einer hier nicht dargestellten Zuleitung des hydraulischen Systems, so dass dieser hydraulisch mit Druck zum Beispiel eines Geberzylinders beaufschlagt werden kann.
Das Gehäuse 3 umfasst im Wesentlichen ein Außenrohr 5, welches den eigentli¬ chen Druckraum 4 begrenzt. Das Außenrohr 5 geht über in einen sich im Wesentli¬ chen radial erstreckenden umlaufenden Befestigungsring 6, der Anschraubaugen 7 zur Befestigung des Nehmerzylinders 1 mittels Schrauben 9 an einem hier sche¬ matisch dargestellten Getriebegehäuse 8 umfasst. Üblicherweise sind drei An¬ schraubaugen 7 um den Umfang des Gehäuses 3 verteilt angeordnet, hier können aber auch zwei oder vier oder mehr Anschraubaugen 7 vorgesehen sein.
Die Führungshülse 2 umfasst ein zylindrisches Innenrohr 10, das in einen sich im Wesentlichen radial nach außen erstreckenden umlaufenden Befestigungsteller 11 übergeht. Dieser wiederum geht radial nach außen in einen Nutring 12 über, der in eine umlaufende Ringnut 13 des Gehäuses 3 eingreift.
Bei montiertem und an dem Getriebegehäuse 8 befestigtem Nehmerzylinder 1 liegt der Befestigungsteller 11 zwischen dem Getriebegehäuse 8 und dem Gehäuse 3 des CSC. Zur Abdichtung ist in eine umlaufende Dichtungsnut 14 eine Dichtung 15 zum Beispiel in Form eines O-Ringes oder einer Formdichtung eingelegt.
In radialer Richtung gesehen wird die dem Getriebegehäuse 8 zugewandte Fläche des Gehäuses 3 nun gedanklich in einen inneren Bereich 16, der sich von dem Druckraum 4 bis zu der umlaufenden Ringnut 13 erstreckt, und in einen äußeren Bereich 17, der sich von der Ringnut weiter radial nach außen erstreckt, aufgeteilt. Der innere Bereich 16 dient der Abdichtung des Druckraumes 4 nach außen, der äußere Bereich 17 dient im Wesentlichen nur der Aufnahme der Anschraubaugen 7. Der äußere Bereich 17 weist im montierten Zustand einen Abstand X von dem Getriebegehäuse 8 auf. Dies hat zur Folge, dass durch das Festziehen der Schrauben 9 nur eine Andruckkraft im Wesentlichen im inneren Bereich 16 in Rich¬ tung auf das Getriebegehäuse 8 ausgeübt wird. Der äußere Bereich 17 liegt also auch nach Anziehen der Schrauben 9 nicht an dem Getriebegehäuse 8 an. Da- durch kann der innere Bereich 16 mit einer Vorspannung, die eine lokal hohe Flä¬ chenpressung ergibt, gegen den Befestigungsteller 11 und damit das Getriebege¬ häuse 8 gedrückt werden.
Zwischen dem inneren Bereich 16 und dem Befestigungsteller 11 liegt eine so ge¬ nannte Spreizfläche 18, die im Wesentlichen dadurch entsteht, dass Hydraulikflüs¬ sigkeit in den Spalt zwischen Gehäuse 3 und Befestigungsteller 11 gedrückt wird und beide auseinander drückt, so dass eine in axialer Richtung entgegen der ver¬ mittels der Schrauben 9 ausgeübten Andruckkraft wirkende Kraft in diesem Bereich wirkt. Wird die auf die Spreizfläche 18 ausgeübte Kraft größer als die Andruckkraft (also lokal die Spreizspannung als Spreizkraft pro Fläche größer ist als die entge¬ gengesetzte Flächenpressung), so löst sich der dem Druckraum 4 zugewandte Be¬ reich der Übergangsfläche zwischen Gehäuse 3 und Befestigungsteller 11 lang¬ sam ab, so dass sich der Spalt weiter vergrößert. Wird der Spalt so groß, dass die Dichtung nur noch mit einer geringen axialen Kraft oder gar keiner axialen Kraft mehr eingeklemmt ist, so versagt die Dichtung und Hydraulikflüssigkeit tritt aus. Die Spreizkraft hängt von der wirksamen Spreizfläche 18 sowie dem Druck in dem Druckraum 4 ab.
Der Überstand X ermöglicht nun ein Anziehen der Schrauben 9 dergestalt, dass im Bereich der Spreizfläche 18 eine so hohe Flächenpressung in axialer Richtung auf das Getriebegehäuse 8 zu bewirkt wird, dass diese generell höher ist als die durch den Druck in dem Druckraum 4 in diesem Bereich ausgeübte Druckkraft. Dadurch entsteht kein oder nur ein kleiner Spalt, sodass die Spreizfläche 18 zumindest die Dichtung 15 nicht erreicht.
Der Befestigungsteller 11 kann im äußeren Bereich 17 um das Gehäuse 3 des CSC umgebördelt sein. Die Umbördelung kann dabei so erfolgen, dass allein durch diese die zuvor dargestellte Andruckkraft zwischen Gehäuse 3 und Befestigungs¬ teller 11 erzeugt wird.
Eine besonders gleichmäßige Verteilung der Andruckkraft über den Umfang des Gehäuses 3 wird erreicht, wenn die dem Anschlagteller 11 zugewandte und in Ein¬ baulage an diesem anliegende Rückenfläche 21 des inneren Bereiches 16 zusätz- lich - im nicht eingebauten Zustand - in Umfangsrichtung gesehen wellenförmig ist. Dies ist in einer perspektivischen Darstellung in Fig. 2 gezeigt. Die Welle erstreckt sich nicht in radialer Richtung, sondern in Umfangsrichtung. Wellenberge 19 sind in Fig. 2 als Doppelstrich, Wellentäler 20 als einfacher Strich dargestellt. Wellenberge 19 und Wellentäler 20 verlaufen im Wesentlichen radial, dies ist durch gestrichelte Hilfslinien in radialer Verlängerung angedeutet. Zur einfacheren Darstellung zeigt Fig. 3 daher eine Abwicklung entlang des Schnittes A-A in Fig. 1 , wobei der Schnitt in Umfangsrichtung des an sich rotationssymmetrischen Nehmerzylinders 1 erfolgt, dabei ist der Umfangswinkel jeweils an radialen Hilfslinien durch die Wellenberge 19 und Wellentäler 20 markiert und in Fig. 3 über der Abszisse aufgetragen. In Fig. 3 sind zudem als senkrechte strichpunktierte Linien die Anschraubaugen 7 ange¬ deutet. Wie zu erkennen ist, handelt es sich um eine im Wesentlichen sinusförmig gestaltete Oberfläche mit einer Amplitude A (gemessen zwischen Wellenberg und Wellental), wobei Wellenberge 19 zwischen den Anschraubaugen 7 und Wellentä¬ ler 20 im Bereich der Anschraubaugen 7 angeordnet sind. Dadurch wird erreicht, dass sich trotz elastischer Verformung des Gehäuses 3 bei angezogenen Schrau¬ ben 9 ein im Bereich der Dichtung 15 verhältnismäßig gleichmäßige Flächenpres¬ sung über den Umfang verteilt ergibt.
Bezuαszeichenliste
Nehmerzylinder
Führungshülse
Gehäuse
Druckraum
Außenrohr
Befestigungsring
Anschraubaugen
Getriebegehäuse
Schrauben zylindrisches Innenrohr
Befestigungsteller
Nutring umlaufende Ringnut umlaufende Dichtungsnut
Dichtung
Innerer Bereich äußerer Bereich
Spreizfläche
Wellenberge
Wellentäler
Rückenfläche

Claims

Patentansprüche
1. Nehmerzylinder (1 ), insbesondere für ein hydraulisches System eines Kraftfahrzeuges, umfassend ein Gehäuse (3) mit einem Außenrohr (5) und einem Befestigungsring (6) sowie eine Führungshülse (2) mit einem Innenrohr (10), wobei Außenrohr (5) und In¬ nenrohr (10) einen Druckraum (4) begrenzen, in dem ein Ringkolben axial ver¬ schieblich angeordnet werden kann und wobei die Führungshülse (2) einen Befesti¬ gungsteller (11) umfasst, der gegen den Befestigungsring (6) gedrückt wird, wobei zwischen dem inneren Bereich (16) und dem Befestigungsteller (11) in einer Dich¬ tungsnut (14) eine Dichtung (15) angeordnet ist und in einem äußeren Bereich (17) des Befestigungsringes (6) ein Mittel zur Ausübung einer axialen Kraft des Befesti¬ gungsrings (6) auf den Befestigungstellers (11) angeordnet sind, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die von dem Mittel zur Ausübung einer axialen Kraft bewirkte Flächen¬ pressung zwischen innerem Bereich (16) und Befestigungsteller (11) größer ist als ei¬ ne auf diese durch Druckbeaufschlagung des Druckraumes (4) im Betrieb ausgeübte Spreizspannung.
2. Nehmerzylinder nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Ausübung einer axialen Kraft des Befestigungsrings (6) auf den Befesti¬ gungsteller (11) eine Umbördelung des Befestigungstellers (11) um den Befestigungs¬ ring (6) ist. ;
3. Nehmerzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Ausübung einer axialen Kraft des Befestigungsrings (6) auf den Be¬ festigungsteller (11) Schrauben (9) zur Befestigung des Nehmerzylinders an einem Getriebegehäuse (8) sind.
4. Nehmerzylinder nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (9) durch Anschraubaugen (7) des äußeren Bereiches (17) des Befesti¬ gungsringes in Gewindebohrungen des Getriebegehäuses (8) ragen.
5. Nehmerzylinder nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Bereich (17) einen Abstand (X) von dem Getriebegehäuse (8) hat, sodass die Annpresskraft der Schrauben (2) im Wesentlichen nur über den inneren Bereich (16) des Befestigungsringes (6) in das Getriebegehäuse (8) eingeleitet wird.
6. Nehmerzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Befestigungsteller (11 ) zugewandte Rückenfläche (21) des Gehäuses (3) im unverformten nicht montierten Zustand umlaufend wellenförmig ausgebildet ist.
7. Nehmerzylinder nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die wellförmige Ausbildung der Rückenfläche (21) in etwa einer Sinuskurve entspricht, wobei Wellentäler (20) im Bereich der Anschraubaugen (7) und Wellenberge (19) in Bereichen zwischen den Anschraubaugen (7) liegen und die Sinuskurve eine Amplitu¬ de (A) von etwa 0,05 bis 0,6 mm hat.
8. Anordnung eines Nehmerzylinders (1), insbesondere für ein hydraulisches System ei¬ nes Kraftfahrzeuges, an einem Getriebegehäuse (8), wobei der Nehmerzylinder ein Gehäuse (3) mit einem Außenrohr (5) und einem Befestigungsring (6) sowie eine Füh¬ rungshülse (2) mit einem zylindrischen Innenrohr (10) umfasst und wobei Außenrohr (5) und zylindrisches Innenrohr (10) einen Druckraum (4) begrenzen, in dem ein Ring¬ kolben axial verschieblich angeordnet werden kann und wobei die Führungshülse (2) einen Befestigungsteller (11 ) umfasst, der in Einbaulage des Nehmerzylinders (1 ) zwi¬ schen einem inneren Bereich (16) des Befestigungsring (6) und einem Getriebegehäu¬ se (8) angeordnet ist, wobei zwischen dem inneren Bereich (16) und dem Befesti¬ gungsteller (11) in einer Dichtungsnut (14) eine Dichtung (15) angeordnet ist und in ei¬ nem äußeren Bereich (17) des Befestigungsringes (6) Anschraubaugen (7) zur Auf¬ nahme von Schrauben (9), mit denen der Nehmerzylinder (1) an dem Getriebegehäu¬ se (8) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Bereich (17) einen Ab¬ stand (X) von dem Getriebegehäuse (8) hat, sodass die Annpresskraft der Schrauben (2) im wesentlichen nur über den inneren Bereich (16) des Befestigungsringes (6) in das Getriebegehäuse (8) eingeleitet wird.
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